các ngành công nghiệp viễn thông và máy tính toàn cầu, làm cho cho công nghệ
này mang lại lợi nhuận. Nó được thiết kế để đạt được các lợi ích kinh doanh đáng kể cho
các nhà vận hành và người sử dụng trong các môi trường (hoạt động kinh doanh, người
tiêu dùng, dịch vụ công cộng), địa lý, nhân khẩu (thành phố, ngoại ô, nông thôn) khác
nhau. Đồ án cố gắng trình bày các đặc điểm công nghệ và ứng dụng chính của chuẩn
IEEE 802.16, minh hoạ chúng qua các ví dụ ứng dụng cụ thể mà WiMAX là một giải
pháp được ưu tiên.
Có nhiều ứng dụng được dùng bởi WiMAX. Tuy nhiên, ở đây chỉ tập trung vào
sử dụng xách tay, cố định và cũng bao gồm cả di động.
1.3.1. Các ưu thế công nghệ WiMAX
Chuẩn WiMAX phát triển với nhiều mục tiêu, chúng được tổng kết ở dưới:
 Kiến trúc mềm dẻo: WiMAX hỗ trợ một vài kiến trúc hệ thống, bao gồm
điểm tới điểm, điểm tới đa điểm, và bao phủ khắp nơi. MAC (điều khiển truy nhập
phương tiện) WiMAX hỗ trợ điểm tới đa điểm và các dịch vụ ở khắp nơi bằng cách
sắp xếp một khe thời gian cho mỗi trạm thuê bao (SS). Nếu chỉ có một SS trong
mạng, thì trạm gốc WiMAX sẽ thông tin với SS trên cơ sở điểm tới điểm. Một BS
trong cấu hình điểm tới điểm có thể sử dụng một anten búp hẹp hơn để phủ các
vùng lớn hơn.

Hình 1.2 Các đặc tính của WiMAX
 Bảo mật cao: WiMAX hỗ trợ ASE (chuẩn mật mã hoá tiên tiến) và 3DES
(chuẩn mật mã hoá số liệu). Bằng cách mật mã hoá các liên kết giữa BS và SS,
WiMAX phục vụ các thuê bao tách biệt (chống nghe trộm) và bảo mật trên giao
diện không dây băng rộng. Bảo mật cũng cung cấp cho các nhà khai thác hệ thống
an ninh chống ăn trộm dịch vụ. WiMAX cũng được xây dựng hỗ trợ VLAN, mà
cung cấp bảo vệ dữ liệu được truyền từ các người sử dụng khác nhau trên cùng một
BS.
 Triển khai nhanh: So với sự triển khai của các giải pháp dây, WiMAX yêu
cầu ít hoặc không yêu cầu xây dựng kế hoạch mở rộng. Ví dụ, đào hố để hỗ trợ
rãnh của các cáp không được yêu cầu. Các nhà khai thác có giấy phép để sử dụng
một trong số các băng tần được cấp phát, hoặc có kế hoạch để sử dụng một trong
các băng tần không được cấp phép, không cần thiết xem xét sâu hơn các ứng dụng
cho chính phủ. Khi anten và thiết bị được lắp đặt và được cấp nguồn, WiMAX sẽ
sẵn sàng phục vụ. Trong hầu hết các trường hợp, triển khai WiMAX có thể hoàn
thành trong khoảng mấy giờ, so với mấy tháng cho các giải pháp khác.
 QoS WiMAX: WiMAX có thể được tối ưu hoá hỗn hợp lưu lương được
mang. Bốn loại dịch vụ được hỗ trợ như trong bảng 1.2.
 Dung lượng cao: Sử dụng điều chế bậc cao (64-QAM) và độ rộng băng tần
(hiện tại là 7 MHz), các hệ thống WiMAX có thể cung cấp độ rộng băng tần

đáng kể cho các người sử dụng đầu cuối.
 Độ bao phủ rộng hơn: WiMAX hỗ trợ các điều chế đa mức, bao gồm BPSK,
QPSK, 16-QAM, và 64-QAM. Khi được trang bị với một bộ khuyếch đại
công suất lớn và hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ, BPSK hoặc
QPSK), các hệ thống WiMAX có thể bao phủ một vùng địa lý rộng khi
đường giữa BS và SS thông suốt.
Loại dịch vụ Mô tả
Dịch vụ cấp tự
nguyện (UGS)
UGS được thiết kế để hỗ trợ các luồng dữ liệu thời
gian thực bao gồm các gói số liệu kích thước cố
định được phát ra tại các khoảng tuần hoàn, như
T1/E1 và thoại trên nền IP
Dịch vụ kiểm soát
vòng thời gian
thực (rtPS)
rtNS được thiết kế để hỗ trợ các luồng dữ liệu thời
gian thực bao gồm các gói số liệu kích thước thay
đổi mà được phát ra tại các khoảng tuần hoàn, như
MPEG video
Dịch vụ kiểm soát
vòng phi thời gian
thực (nrtPS)
nrtPS được thiết kế để hỗ trợ các luồng số liệu
dung sai trễ bao gồm các gói số liệu kích thước
thay đổi mà yêu cầu tốc độ số liệu tối thiểu, như
FTP.
Best Effort (BS)
nỗ lực tối đa
Dịch vụ BS được thiết kế để hỗ trợ các luồng số

liệu mà không yêu cầu mức dịch vụ tối thiểu và có
thể xử lý trên cơ sở giá trị không gian.
Bảng 1.2 Các loại dịch vụ của WiMAX
 Dung lượng cao: Sử dụng điều chế bậc cao (64-QAM) và độ rộng băng tần
(hiện tại là 7 MHz), các hệ thống WiMAX có thể cung cấp độ rộng băng tần đáng
kể cho các người sử dụng đầu cuối.
 Độ bao phủ rộng hơn: WiMAX hỗ trợ các điều chế đa mức, bao gồm BPSK,
QPSK, 16-QAM, và 64-QAM. Khi được trang bị với một bộ khuyếch đại công
suất lớn và hoạt động với điều chế mức thấp (ví dụ, BPSK hoặc QPSK), các hệ
thống WiMAX có thể bao phủ một vùng địa lý rộng khi đường giữa BS và SS
thông suốt.
 Mang lại lợi nhuận: WiMAX dựa trên chuẩn quốc tế mở. Chuẩn được thông
qua đa số, sử dụng chi phí thấp, các chipset được sản xuất hàng loạt, sẽ làm cho giá
hạ xuống; và cạnh tranh giá cả làm cho các nhà cung cấp dich vụ, người sử dụng
đầu cuối tiết kiệm được chi phí.
 Dịch vụ đa mức: Là loại mà QoS đạt được dựa vào hợp đồng mức dịch vụ
(SLA) giữa nhà cung cấp dịch vụ và người sử dụng. Hơn nữa, một nhà cung cấp
dịch vụ có thể đưa ra các SLA khác nhau cho những người đăng ký khác nhau,
hoặc thậm chí cho những người sử dụng khác nhau trong cùng một SS.
 Khả năng cùng vận hành: WiMAX dựa vào các chuẩn cung cấp trung lập,
quốc tế, làm cho người sử dụng đầu cuối dễ dàng truyền tải và sử dụng SS của họ
tại các vị trí khác nhau, hoặc với các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau. Khả năng
cùng vận hành bảo vệ vốn đầu tư ban đầu của nhà khai thác vì nó có thể chọn thiết
bị từ các đại lý thiết bị khác nhau, và nó sẽ tiếp tục làm giảm giá thiết bị.
 Khả năng mang theo được: Với các hệ thống tổ ong hiện nay, khi SS
WiMAX được cấp nguồn, nó tự nhận dạng, xác định các đặc tính của liên kết với
BS, chỉ cần SS được đăng ký trong cơ sở dữ liệu hệ thống, và sau đó đàm phán các
đặc tính truyền dẫn phù hợp.
 Tính di động: Chuẩn IEEE 802.16e được thêm một số đặc điểm chủ yếu
trong việc hỗ trợ tính di động. Các cải tiến được tạo ra cho lớp vật lý OFDMA và

OFDM để cung cấp các thiết bị và dịch vụ trong môi trường di động. Các môi
trường này bao gồm: OFDMA có thể chia tỷ lệ được, MIMO, và hỗ trợ chế độ
idle/sleep, chuyển giao, cho phép tính di động hoàn toàn tại tốc độ 160 km/h.
Chuẩn hỗ trợ bởi Forum WiMAX được thừa hưởng hiệu năng NLOS (tầm nhìn
không thẳng) tốt hơn của OFDM và hoạt động chịu được đa đường, làm cho nó
phù hợp hơn với môi trường di động.
 Hoạt động tầm nhìn không thẳng: NLOS thường ám chỉ đường dẫn vô tuyến
có miền Fresnel thứ nhất bị chặn hoàn toàn. WiMAX dựa vào công nghệ OFDM
đã có sẵn khả năng xử lý các môi trường NLOS. Dung lượng này giúp các sản
phẩm WiMAX phân phát độ rộng băng tần rộng trong môi trường NLOS, mà các
sản phẩm vô tuyến khác không làm được.
Mô tả lớp
Thời gian
thực
Loại ứng dụng
Độ rộng băng
tần
Trò chơi tương tác

Có Trò chơi tương tác 50-85 kbps
VoIP, Hội thảo
video
Có
VoIP 4-64 kbps
Điện thoại hình 32-384 kbps
Luồng Media Có
Nhạc/thoại 5-128 kbps
Các đoạn video 20-384 kbps
Phim >2Mbps
Công nghệ thông

tin
Không
Bản tin tức thời
<250 byte bản
tin
Trình duyệt Web >500 kbps
Email >500 kbps
Tải nội dung
truyền thông (lưu
trữ và chuyển tiếp)

Không
Dữ liệu lớn, tải
phim
>1 Mbps
Ngang hàng >500 kbps
Bảng 1.3 Các ứng dụng trong wimax
1.3.2. Các ứng dụng trong WiMAX
Chuẩn WiMAX được triển khai cho đủ loại ứng dụng, như được tổng kết
trong bảng 1.3.
Dựa vào các thuộc tính công nghệ và các lớp dịch vụ, WiMAX thích hợp
cho việc hỗ trợ một số lượng lớn các ứng dụng. Các ứng dụng này được phân cấp
trong bảng 1.4. Và để minh họa khả năng của wimax cho các ứng dụng trong bảng
chúng ta có thể chia các ứng dụng thành hai loại lơn được trình bày trong phần kế.

Ki
ến trúc mềm
dẻo
Bảo mật cao
QoS WiMAX

Triển khai nhanh
Dịch vụ đa mức
Kh
ả năng c
ùng
vận hành
Kh
ả năng mang
theo được
Tính di động
Mang l
ại lợi
nhuận
Vùng phủ rộng
NLOS
Dung lượng cao
Chuyển về tế
bào
x x x
Chuyển về
WSP
x x x
Các mạng
ngân hàng
x x x x x
Các mạng
giáo dục
x x x x
An ninh
công cộng

x x x x x x x
Truyền
thông xa bờ
x x x x x x
Liên kết
khuôn viên
x x x x
Xây dựng
tạm thời
x x x x
Các công
viên giải trí
x x x x x
WSP truy
cập mạng
x x x x x x x
Kết nối nông
thôn
x x x x
Chiến trường
quân đội
x x x x x
Bảng 1.4 Các ứng dụng thực tiễn trong WiMAX
a) Các mạng riêng
Các mạng riêng, được dùng dành riêng cho một tổ chức, cơ quan hoặc cơ sở
kinh doanh, cung cấp các liên kết thông tin chuyên dụng đảm bảo; chuyển giao tin
cậy thoại, dữ liệu và hình ảnh. Triển khai đơn giản và nhanh thường được ưu tiên
cao, và các cấu hình tiêu biểu là điểm tới điểm hoặc điểm tới đa điểm.
 Chuyển về tế bào